唐斌 大慶油田設(shè)計院

數(shù)字管道技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢

唐斌 大慶油田設(shè)計院

自2006年第一條數(shù)字管道——冀寧聯(lián)絡(luò)線順利建成，基于地理信息系統(tǒng)開發(fā)的數(shù)字管道技術(shù)逐步在油氣田管道工程中推廣應(yīng)用，目前已經(jīng)擴展到從管道可行性研究、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計到貫穿管道全生命周期的各個階段，為油氣田管道工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工及運行管理提供了先進科學(xué)的信息化管理手段。GIS正朝著一個可運行的、分布式的、開放的、網(wǎng)絡(luò)化的全球GIS發(fā)展，在未來的幾十年內(nèi)，GIS將向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)多維化、系統(tǒng)集成化、系統(tǒng)智能化、平臺網(wǎng)絡(luò)化和應(yīng)用社會化的方向發(fā)展。

地理信息系統(tǒng)；數(shù)字管道技術(shù)；GIS；應(yīng)用

1 數(shù)字管道技術(shù)

自2006年第一條數(shù)字管道——冀寧聯(lián)絡(luò)線順利建成，基于地理信息系統(tǒng)開發(fā)的數(shù)字管道技術(shù)逐步在油氣田管道工程中推廣應(yīng)用，目前已經(jīng)擴展到從管道可行性研究、初步設(shè)計、施工圖設(shè)計到貫穿管道全生命周期的各個階段，為油氣田管道工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工及運行管理提供了先進科學(xué)的信息化管理手段。

基于航測4D成果的輔助設(shè)計GIS選線系統(tǒng)，實現(xiàn)了三維高度仿真場景下的路由優(yōu)化和選線，并與二維平面圖、一維管道縱斷面圖進行聯(lián)動，很大程度上方便了設(shè)計人員的線路設(shè)計，同時大大減少了外業(yè)人員現(xiàn)場踏勘的工作量。輔助施工GIS系統(tǒng)能夠在管道施工過程中將各類管道施工數(shù)據(jù)及時入庫處理，從而確保完成管道數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，既保證了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、真實性，又確保了施工單位按圖施工，保證了工程質(zhì)量。

2 技術(shù)現(xiàn)狀

（1）國外技術(shù)現(xiàn)狀。數(shù)字管道技術(shù)在國外發(fā)展相對較早，而且隨著國外管道基本進入完整性管理時期，數(shù)字管道技術(shù)的應(yīng)用更多用于運營調(diào)度、工藝優(yōu)化、節(jié)能降耗和效能評估等方面，應(yīng)用程度相對成熟。如在美國、挪威、丹麥等國家管道中就普遍應(yīng)用GIS技術(shù)集成SCADA自動控制。同時，早已實現(xiàn)全生命周期數(shù)據(jù)采集，及地理信息、數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲和制圖一體化作業(yè)，為管道的勘測、設(shè)計、施工、投產(chǎn)運行、管理監(jiān)測、防腐等各階段提供數(shù)據(jù)支持。例如：哥本哈根的HNG公司多年來一直利用GIS技術(shù)對其所屬的天然氣管道及配氣管網(wǎng)進行管理，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)記錄、設(shè)備查詢、管道信息、泄露信息、信息發(fā)送、智能掃描、配氣優(yōu)化和日常管理等功能。

（2）國內(nèi)技術(shù)現(xiàn)狀。從20世紀(jì)70年代初開始，我國展開了大規(guī)模的長距離輸油氣管道的建設(shè)，長距離輸油氣管道的特點是：點多線長，且大多數(shù)為地下敷設(shè)管道，其地理信息、圖形信息和數(shù)字信息并存。我國在西氣東輸管道工程、蘭成渝管道工程、忠武管道工程及陜京輸氣管道上均應(yīng)用GIS進行選線工作，其中西氣東輸管道工程優(yōu)化后的線路長度與預(yù)可研相比縮短300 km以上，節(jié)省了大量投資，降低了成本；在忠武管道工程中應(yīng)用GIS成功繞開了三分之二以上的湖塘，從而縮減了建設(shè)周期和成本。冀寧聯(lián)絡(luò)線管道工程、西部原油成品油管道工程和甬滬寧原油管道等也都開展了GIS研究與實踐。

3 發(fā)展趨勢

計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，使得GIS的范疇也在日益擴大，熱別是計算機大容量存儲介質(zhì)、多媒體技術(shù)、可視化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等相繼被引進到GIS中，已使GIS發(fā)生了新的變化。GIS正朝著一個可運行的、分布式的、開放的、網(wǎng)絡(luò)化的全球GIS發(fā)展，在未來的幾十年內(nèi)，GIS將向著數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)多維化、系統(tǒng)集成化、系統(tǒng)智能化、平臺網(wǎng)絡(luò)化和應(yīng)用社會化的方向發(fā)展。三維GIS、時態(tài)GIS和Web GIS已經(jīng)成為GIS發(fā)展的趨勢和熱點。

在目前國內(nèi)市場，以EPC總承包方式的管道建設(shè)模式逐漸成為國內(nèi)管道建設(shè)的主要模式，在新的模式下，以往的數(shù)字管道建設(shè)理念，已不能滿足總承包要求，探索新形勢下數(shù)字管道建設(shè)模式，以適應(yīng)EPC為主的管道建設(shè)模式，成為急需解決的問題。

（欄目主持楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.2.011